Vse je v določenem trenutku neuspešno in elektronika ni nobena izjema. Poznavanje teh treh glavnih načinov odpovedi lahko oblikovalcem pomaga ustvariti robustnejše oblike in celo načrtovati pričakovane napake.
Načini odpovedi
Obstajajo številni razlogi, zakaj komponente ne uspejo . Nekatere napake so počasne in graciozne, kjer je čas za identifikacijo komponente in ga nadomestiti, preden popolnoma ne uspe, in oprema je v redu. Druge napake so hitre, nasilne in nepričakovane, od katerih so vsi testirani med testiranjem certificiranja izdelkov.
Okvare sestavnih delov
Paket komponente vsebuje dve osnovni funkciji, ki ščiti komponento iz okolja in zagotavlja način, da se komponenta poveže z vezjem. Če pregrada, ki ščiti komponento iz okolja, zlomi, zunanji dejavniki, kot sta vlažnost in kisik, lahko pospešijo staranje sestavnega dela in povzročijo, da se ne bo bistveno hitreje. Mehansko odpoved paketa lahko povzroči več dejavnikov, vključno s toplotnim stresom, kemičnimi čistili in ultravijolično svetlobo. Vse te vzroke je mogoče preprečiti s predvidevanjem teh skupnih dejavnikov in prilagajanjem zasnove. Mehanske napake so le eden od vzrokov za odpoved paketa. V paketu napake v proizvodnji lahko povzročijo kratke hlače, prisotnost kemikalij, ki povzročajo hitro staranje polprevodnika ali embalaže, ali razpoke v tesnilih, ki se širijo, ko se del izvaja skozi termične cikluse.
Spojni in kontaktni okvari
Spojni sklepi zagotavljajo glavno sredstvo za stik med komponento in krogotokom in imajo pravičen delež napak. Uporaba napačne vrste spajkanja s komponento ali PCB lahko povzroči elektromigriranje elementov v spajku, ki tvorijo krhke plasti, imenovane intermetalne plasti. Te plasti vodijo do zlomljenih spajkalnih spojev in pogosto preprečujejo zgodnje odkrivanje. Termični cikli so prav tako glavni vzrok odpovedi spajkanja, še posebej, če so stopnje toplotnega širjenja materialov (komponentni zatič, spajka, trak PCB in trak PCB) različni. Ker se vsi ti materiali segrejejo in ohladijo, se med njimi lahko tvori ogromna mehanska obremenitev, ki lahko zlomijo fizično spajkalno povezavo, poškodujejo komponento ali delaminirajo trak PCB. Težava je tudi kositrna vlakna na svinčenih brezalkoholnih pijačah . Kosi iz kositra rastejo iz svinčevih spajkalnih spojev, ki lahko premostijo stike ali prekinejo in povzročijo kratke hlače.
Napake PCB
PCB plošče imajo več skupnih virov okvare, nekateri izhajajo iz proizvodnega procesa in nekateri iz operacijskega okolja. Med izdelavo plasti v pločevini s PCB-jem so lahko napačno poravnane, kar vodi do kratkih stikov, odprtih vezij in prečnih signalnih linij. Tudi kemikalije, ki se uporabljajo pri jedkanju pločevine PCB, se ne morejo popolnoma odstraniti in ustvariti kratke hlače, saj se sledi uničijo sledi. Uporaba napačne teže bakra ali platingov lahko povzroči večje toplotne napetosti, ki skrajšajo življenjsko dobo PCB-ja. Pri vseh načinih izpada pri izdelavi PCB večina napak ne pride med izdelavo PCB-ja.
Spajkalno in delovno okolje PCB pogosto povzroči različne napake PCB sčasoma. Spajkalni tok, ki se uporablja pri pritrjevanju vseh komponent na PCB, lahko ostane na površini PCB-ja, ki bo jedel in korodiral karkoli, s katero pride v stik. Fluks spajkanja ni edini korozivni material, ki pogosto najde pot do PCB-jev, saj lahko nekatere sestavine puščajo tekočine, ki lahko sčasoma postanejo korozivne, več čistilnih sredstev pa lahko enako učinkuje ali pusti prevoden ostanek, ki povzroči hlače na plošči. Toplotno kolesarjenje je še en vzrok za napake PCB, ki lahko povzročijo razslojevanje PCB in igrajo vlogo pri oddajanju kovinskih vlaken med sloji PCB.